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克尔时空中具有自旋诱导四极矩的扩展体动力学:一般轨道

广义相对论与量子宇宙学 2017-03-22 v1

摘要

我们利用Mathisson-Papapetrou-Dixon方程讨论克尔时空中扩展体的运动。首先求解圆轨道条件,并计算由质量四极矩引起的轨道频率偏移。结果表明,对于空间引力波探测器所关注的极端质量比旋近,我们无需考虑自旋诱导的四极矩。我们定量研究了由于四极矩与背景引力场耦合导致的扩展体旋转速度的时间变化。对于一般轨道,我们数值积分Mathisson-Papapetrou-Dixon方程,以演化绕克尔黑洞运动的扩展体的轨道。通过与单极-偶极近似进行比较,我们揭示了扩展体四极矩对极端质量比系统的轨道运动及混沌动力学的影响。对于具有物理自旋和自旋诱导四极矩的扩展体,我们未发现任何混沌轨道。本文概述了对引力波探测和脉冲星计时观测的可能启示。

关键词

引用

@article{arxiv.1611.07602,
  title  = {Dynamics of extended bodies with spin-induced quadrupole in Kerr spacetime: generic orbits},
  author = {Wen-Biao Han and Ran Cheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.07602},
  year   = {2017}
}

备注

20 pages, 25 figures